飞行原理—飞行员操纵与控制面概述飞行员如何操纵控制面？

控制面分为三部分，本文主要介绍飞行员如何通过操纵杆、方向舵、配平轮等操纵飞机，以及气动面的相关知识。飞机的横滚和俯仰运动由操纵杆控制，偏航运动由方向舵踏板控制。控制面类型较少，但升降舵因安定面类型多样而种类繁多。传统尾翼、V型尾翼和T型尾翼各有优缺点，如传统尾翼轻便但效率中等，V型尾翼有利于修正飞机但系统复杂，T型尾翼操纵效率高但重量较大。了解不同尾翼下的升降舵有助于飞行员更好地控制飞机。飞行原理—飞行员操纵与控制面概述飞行员如何操纵控制面？

控制面将分为三部分为大家讲解，主要讲述飞行员操纵(操纵杆、方向舵、配平轮等)与气动面(安定面、舵面、配平片等)的相关知识。本文为第一部分，主要讲解飞行员操纵与舵面的一些基本知识。

我们已经在飞行原理-基础知识(公众号文章)给出了飞机的轴和控制面的相关描述。飞机的控制系统使用的主要是“机体坐标系”。飞机的横滚(roll)与俯仰(pitch)运动由操纵杆控制，而偏航(yaw)运动由方向舵踏板控制。

事实上，控制飞机横滚和偏航的控制面(即副翼和方向舵)类型很少。但是对于控制俯仰运动的升降舵，由于其位于安定面上，而安定面的类型有多种，这使升降舵的类型也随之增多，比如传统尾翼(标准水平安定面)升降舵、T型尾翼升降舵、V型尾翼升降舵等，因此这里我们主要来讲解一下不同尾翼下的升降舵。

a.传统尾翼

传统尾翼安定面又称为标准水平安定面(standardhorizontalstabilizer)，在一些教材中又称为标准水平尾翼，其形状如上图所示。它被广泛的使用，其具有轻便、结实、简单、便宜等优点。但是，这种结构的尾翼也有一些固有的问题：

(1)由于这种安定面处于机翼尾流中，因此其使用效率不是很高，只能算中等效率。

(2)当飞机处于尾旋时，垂尾几乎全部处于机翼尾流之中，致使垂尾效率低下。

常见的标准水平安定面有两种：

(1)固定安定面+可动升降舵，如下图所示：

(2)全动式水平安定面(又称全动式水平尾翼或全动平尾)

b.V型尾翼

V型尾翼的俯仰和偏航是由一组独特的控制面控制，其形状和原理图如下所示：

这种尾翼的优点是有利于在尾旋时修正飞机，且还能减少飞机进入尾旋的风险，同时还能减少阻力和重量。缺点在于系统的复杂性和较低的偏航效率，这使得飞机对荷兰滚非常敏感。

c.T型尾翼或高平尾

T型尾翼又称为高平尾，其水平尾翼布置在垂直尾翼的顶端，从飞机正面看，平尾与垂尾构成T字形。T型尾翼广泛应用于许多大型军用运输机和尾吊式发动机布局(即发动机在尾部)的民用客机。T型尾翼比传统型尾翼重得多，主要是因为尾翼得到了加强，以支撑平尾。

优点：

(1)由于存在端板效应，其垂尾可以较小。

(2)垂尾把平尾抬高，避开了机翼尾流，使经过水平尾翼的气流更加平稳，有助于减小平尾震颤。

(3)由于平尾距重心的距离较大，因此其操纵效率更高。

(4)T型尾翼的飞机比带有其他尾翼的飞机更容易从尾旋中恢复，由于方向舵在升降舵下方，对比传统尾翼，进入尾旋以后，方向舵将在低效区域之外，方向舵的操纵效率将会更高。

缺点：

(1)飞机可能容易陷入

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